Eine neue Klasse von synthetischen plättchenförmigen Partikel konnten natürliche Blutgerinnung für die Notfallbehandlung von traumatischen Verletzungen zu ergänzen - und möglicherweise bieten Ärzten eine neue Option für die Eindämmung chirurgische Blutungen und Bewältigung bestimmter Blutgerinnungsstörungen ohne die Notwendigkeit für Transfusionen von natürlichen Blutplättchen.
Die Gerinnungspartikeln , die auf weichen und verformbaren Hydrogelmaterialien basieren, um den gleichen Faktor , der die körpereigenen Gerinnungsprozesseinitiiert ausgelöst . Tests im Tiermodell und in einer simulierten Kreislaufsystem geschehen lassen vermuten, dass die Partikel wirksam bei der Verlangsamung der Blutungen und kann sicher in den Blutstrom zirkulieren . Die Partikel wurden mit menschlichem Blut getestet , aber noch nicht beim Menschen unterzogen klinischen Studien.
Unterstützt durch die National Institutes of Health , dem US-Verteidigungsministerium und der American Heart Association , wurde die Forschung berichtet, 7. September 2014 , in der Zeitschrift Nature Materials . Forscher des Georgia Institute of Technology , Emory University , Kinderhealthcareof Atlanta und Arizona State University arbeitete an der Forschung.
" Wenn durch Rettungssanitäter in der zivilen Welt oder durch Ärzte in der Militär-, erwarten wir, dass diese Technologie die Zahl der Todesfälle durch übermäßige Blutungen zu verringern ", sagte Ashley Brown, ein Wissenschaftler in der Georgia Tech School of Chemistry and Biochemistry und erste Autor des Papiers . "Wenn Sanitäter und Ärzte hatten Partikel wie diese, die injiziert werden könnte und dann gezielt auf die Website gehen von einer schweren Verletzung , könnten sie helfen, verringern Sie die Anzahl von Todesfällen mit schweren Verletzungen verbunden. "
Das Blut enthält Proteine wie Fibrinogen bekannt, daß der Vorläufer für Fibrin sind , das Polymer, das die Grundstruktur sieht natürlichen Blutgerinsel . Wenn sie die richtigen Signale von einem Protein, wie Thrombin bekannte erhalten polymerisieren diese Vorläufer an der Stelle der Blutung . Die synthetischen plättchenförmigen Teilchen mit dem gleichen Schwellenwert , und so werden nur aktiviert, wenn die natürlichen Gerinnungsprozess des Körpers eingeleitet wird.
Um diesen Auslöser zu schaffen , beobachteten die Forscher ein Verfahren, wie die molekulare Evolution , einen Antikörper, der an der Hydrogel-Partikel gebunden werden könnten, um ihre Form zu ändern, wenn sie stoßen Thrombin-aktivierten Fibrinbildung Entwicklung bekannt. Die resultierenden Antikörper eine hohe Affinität für das polymerisierte Form von Fibrin und eine geringe Affinität für das Vorläufermaterial .
" Fibrin Produktion ist auf dem hinteren Ende der Gerinnungsprozess , so dass wir das Gefühl , dass es zu einem sichereren Ort zu versuchen, mit ihr zu interagieren ", sagte Tom Barker, ein Junior-Professor in der Wallace H. Coulter Department of Biomedical Engineering an der Georgia Tech und der Emory University und einer der Co- Autoren entsprechend der Zeitung . " Die Besonderheit dieses Material bietet einen sehr wichtigen Vorteil bei der Auslösung von Gerinnungs gerade zur rechten Zeit."
Die Wirksamkeit der plättchenförmigen Partikel in einem Tiermodell und in einem Mikrofluidkammer ausgebildet , die Bedingungen innerhalb der Körperkreislaufsimuliert getestet. In die Kammer wurden die Röhrchen über die Dicke eines menschlichen Haares mit Endothelzellen , wie in natürlichen Blutgefäßen ausgekleidet.
Die Kammer wurde verwendet, um normale Humanblut sowie Humanblut , das aus seiner natürlichen Plättchen abgebauten studieren. In plättchenreiches Blut, Blutgerinnsel gebildet , wie erwartet , und Blut ohne Thrombozyten nicht Gerinnsel zu bilden . Wenn die plättchenförmigen Teilchen wurden auf das plättchenarme Blut zugesetzt war, konnte gerinnen .
Die Forscher untersuchten auch Blut von Kleinkindern , die Operation am offenen Herzen , der verlangt, dass ihr Blut zu verdünnen , wodurch seine Gerinnungsfähigkeit unterzogen hatten . Als plättchenförmige Teilchen wurden zu der verdünnten Neugeborenen Blut gegeben , war es möglich, Gerinnsel zu bilden.
Schließlich wurde Sicherheitstests auf Blut von Bluter -Patienten durchgeführt . Denn das Blut der Auslöser benötigt, um Fibrinbildung führen fehlt , hatten die Partikel keine Wirkung.
Bevor sie bei Menschen verwendet werden , werden die Partikel zu Studien am Menschen durchlaufen und erhalten Abstand von der US Food
Etwa einem Mikrometer im Durchmesser, wurden die Teilchen ursprünglich entwickelt, um auf dem Schlachtfeld von verwundeten Soldaten , die sich selbst verwalten könnten sie mit einem Gerät von der Größe eines Smartphones verwendet werden. Aber die Forscher glauben, dass die Partikel könnten auch reduzieren die Notwendigkeit von Thrombozytentransfusionen bei Patienten, Chemotherapie oder Bypass-Operationen , und bei Patienten mit bestimmten Erkrankungen des Blutes .
" Für einen Patienten mit unzureichender Thrombozyten durch Blutung oder eine erbliche Erkrankung , haben Ärzte oft auf Thrombozytentransfusionen , die schwierig zu erreichen sein kann zurückgreifen ", sagte Dr. Wilbur Lam , ein weiterer Co-Autoren des Papiers und ein Arzt in der Aflac Krebs und Blutkrankheiten Center und der Abteilung für Pädiatrie an Kinderhealthcareof Atlanta und der Emory University School of Medicine. " Diese Partikel könnten einen Weg, um die Notwendigkeit einer Transfusion zu vermeiden sein . Obwohl sie nicht über alle Vermögenswerte von natürlichen Blutplättchen , eine Reihe von faszinierenden Experimente haben gezeigt, dass die Partikel zu helfen erweitern den Gerinnungsprozess . "
Neben der Bereitstellung von neuen Behandlungsmöglichkeiten könnten die Partikel auch die Kosten zu senken , indem kostspielige Naturtransfusionen, sagte Lam , der auch ein Assistent Professor in der Abteilung für Coulter Biomedical Engineering an der Georgia Tech und Emory University .
Was letztlich mit der Hydrogel-Partikel im Blutkreislauf wird das Thema der zukünftigen Forschung sein , stellte Brown. Partikel von ähnlicher Größe und Zusammensetzung sind in der Regel aus dem Körper eliminiert .
Während die plättchenförmigen Partikel fehlt vielen Funktionen natürlicher Thrombozyten wurden die Forscher überrascht , um eine Eigenschaft gemeinsam zu finden. Blutgerinnsel durch natürliche Blutplättchen gebildet beginnen, über einen Zeitraum von Stunden schrumpfen beginnen die körpereigene Reparaturprozess . Gerinnsel aus den synthetischen Partikeln gebildet auch zusammenziehen , sondern über einen längeren Zeitraum , Brown vermerkt.